H.264视频编码标准相比之前的标准,引入了多参考帧、可变的块尺寸、分数像素运动预测、码率控制等新技术,在重建图像质量相同的条件下,能够实现更高的压缩比。较高的压缩比、较高的图像质量、较低的码率、良好的网络亲和性等特点,使得H.264视频编码标准成为目前主流的视频编码标准。在H.264编码器中,采用全搜索法的运动估计环节占据着编码器80%以上的运算复杂度。因此,对编码器的运动估计环节进行改进是H.264研究的重点。另外,随着视频会议、安防摄像等方面的需求日益增长,H.264编码器在嵌入式平台的应用前景十分广阔。近年来,国内外研究人员提出了许多H.264快速运动估计算法,这些算法基本可以分为三类:第一类基于模板匹配思想,第二类基于动态的搜索范围,第三类基于合理的搜索策略。这些快速运动估计算法可以在重建图像质量基本相同的情况下,大幅度地减少运动估计时间。采用快速运动估计算法能够大幅提高H.264编码器在嵌入式平台的实时性。本文分析了H.264编码器的关键技术和一些经典的运动估计算法,重点研究了H.264标准推荐使用的快速运动估计算法——非对称十字型多层次六边形格点搜索(Unsymmetrical Cross Multi Hexagon Grid Search,UMHexagonS)算法。针对UMHexagonS算法搜索速度慢的问题,利用预测运动矢量的相关特性,在起始搜索点的预测、全局搜索以及提前终止策略三个方面进行了改进,提出了一种快速运动估计的改进算法。实验结果表明,该算法在不同量化步长的条件下能够适应不同运动强度的视频序列,是一种适合H.264的速度快且性能好的快速运动估计算法。在此基础上,将H.264编码器应用到达芬奇平台上,并进行相应的优化。经过验证,移植和优化的过程是可行并且有效的。